Термометрические шкалы используются для представления температура в разных единицах. Каждая термометрическая шкала имеет две фиксированные точки которые определяются из некоторых физических свойств некоторого вещества, которые можно легко наблюдать, когда тело подвергается тем же условиям.
Шкала Цельсия
Самая широко используемая термометрическая шкала в мире - шкала Цельсия. Эта шкала основана на чистой воде и имеет фиксированные точки. температуры плавления (0 ° C) и кипящей воды (100 ° C), в условиях нормального давления. Шкала Цельсия была создана в 1722 году шведским астрономом. АндерсЦельсия.
Смотрите также: Как происходит теплообмен?
Шкала Фаренгейта
Шкала Фаренгейта была открыта ДаниэльГабриэльФаренгейт, немецкий физик и инженер, в 1724 году.
В некоторых странах, например в США, до сих пор используется шкала Фаренгейта. Эта шкала была создана таким образом, чтобы температура плавления воды составляла 32 ° F, и чтобы каждый градус этой шкалы соответствует 1,8 градуса по шкале Цельсия, поэтому температура плавления воды по шкале Фаренгейта равна 212 ° F.
Обе шкалы, Цельсия а также Фаренгейт, они считаются обычными весами, то есть не являются термодинамическими весами. Термодинамическая шкала должна учитывать тот факт, что ее самое низкое значение температуры, такое, при котором атомы часть вещества находится в совершенно неподвижном состоянии, должна быть равна 0, в отличие от того, что происходит на весах процитировал, что признаватьзначениянегативы температуры.
Важное отличие шкалы Фаренгейта от других шкал заключается в том, что эта шкала это не шкала по Цельсию, то есть расстояние между вашими фиксированными точками составляет не 100 градусов, а 180 градусов.
Шкала Кельвина
Первая шкала, учитывающая неиспользование отрицательных значений температура шкала Кельвина, которая в настоящее время принята Международной системой единиц. Шкала Кельвина связывает температуру с тепловым возбуждением атомов, поэтому ее нижний предел составляет 0 К, известный как абсолютный ноль. По историческим и практическим причинам в некоторых странах по-прежнему используются шкалы Цельсия и Фаренгейта.
Шкала Кельвина была предложена в 1848 году Уильямом Томсоном, ирландским физиком и инженером, известным по прозвищу лорд Кельвин. В отличие от других измерений температуры, шкала Кельвина не использует терминологию градусов, поскольку это абсолютная единица измерения температуры, а не шкала, созданная на основе какого-либо вещества.
Обратите внимание на изображение ниже, на нем у нас есть три термометра, откалиброванные по шкалам Кельвина, Цельсия и Фаренгейта, соответственно, которые показывают фиксированные точки каждой из трех упомянутых шкал:
Калиброванные термометры по шкалам Кельвина, Цельсия и Фаренгейта
Преобразование термометрических весов
Можно преобразовать значения температуры между тремя наиболее распространенными термометрическими шкалами. Для этого мы используем следующие тождества:
Посмотрите пример использования формулы выше. Преобразуем температуру из 80ºF в ºC:
Изменение температуры в термометрических весах
В отличие от расчета, который выполняется для преобразования температуры между шкалами термометрии, мы можем вычислить, насколько изменение температуры по одной шкале соответствует другой шкала. Для этого можно использовать следующее равенство:
Согласно тождествам, показанным выше, изменение температуры в градусах Цельсия такое же, как и изменение пострадал по шкале Кельвина, поэтому, если температура тела повысилась на 10 ° C, его температура увеличилась на 10К. Однако, если температура тела повысилась на 10 ° C или 10K, по шкале Фаренгейта его температура увеличится на 18 ° F.
Упражнения на термометрических весах
1) Термометр измеряет температуру, равную 20 ° F, определяет значение этой температуры по шкале Цельсия и Кельвина.
Разрешение:
Воспользуемся равенством термометрических шкал, чтобы вычислить температуру 20 ° F на требуемых шкалах:
2) Определите, какая температура, чтобы значение было равно в градусах Цельсия и Фаренгейта.
